藻类叶绿素a/叶绿素b型捕光蛋白复合体结构与功能的研究进展

藻类的Chl a/Chl b型捕光蛋白复合体,结合叶绿素a和叶绿素b,主要存在于绿藻、裸藻、轮藻和黄藻中,具有3个α-螺旋的跨膜区,其中第一、第三螺旋的氨基酸序列在植物界中高度保守,是叶绿素a的结合位点;第二个跨膜区的保守的氨基酸序列则为叶绿素b的结合位点。LHC在捕获和传递光能,光保护和过剩能量耗散,调节光能在两个光系统中的分配,维持类囊体膜的结构等方面起着重要的作用。虽然对高等植物的LHC的研究日渐深入,但对藻类捕光色素蛋白复合体的认识远不及高等植物。本文通过比较藻类Chl a/Chl b型的LHC与高等植物LHC结构和功能的异同点,可为进一步加深对藻类LHC结构和功能的理解奠定基础。     

植物PSⅡ的LHCⅡ可逆脱离的磷酸化调节

LHCⅡ是植物光系统Ⅱ捕光色素蛋白复合体,能够与光系统Ⅱ和光系统Ⅰ可逆脱离,进行光能的捕获和传递及参与光抑制破坏的防御。LHCⅡ与PSⅡ的可逆脱离主要受自身磷酸化和PSⅡ核心蛋白磷酸化的调节。在低光强下,LHCⅡ磷酸化后与PSⅡ脱离,与PSⅠ结合,平衡PSⅡ与PSⅠ之间的激发能;在强光下,PSⅡ核心蛋白磷酸化导致LHCⅡ的脱离,使之处于游离状态,主要进行过剩能量的耗散。部分LHCⅡ受活性氧诱导发生磷酸化而与PSⅡ脱离,尔后与PSⅠ结合,D1蛋白有利于分解PSⅡ损伤,参与修复受损伤的PSⅡ。     

海水成冰对南极冰藻光合特性的影响

通过研究低温胁迫过程中南极冰藻(Chlamydomonas subcaudata)色素的变化,分析了低温对南极冰藻光合特性的影响。结果表明:低温胁迫过程中,叶绿素a和α-胡萝卜素含量先降低再升高,而叶绿素b和叶黄素含量相对稳定,说明富含叶绿素b的集光色素蛋白复合体(LHC)是南极冰藻产生低温弱光适应性的重要成分。     

建筑构件

欧洲EUROPELHC发布新的木质门窗采购合同公告英国：英国公共部门采购机构LHC在1月份公布了新的木质门窗产品采购框架合同公告。LHC称,该框架将给予木质品生产商和供应商提供竞标价值百万的公共部门采购合同的机会。有意向的公司有37天的时间能从LHC的网站下载资格预审问卷并填写后交回。     

刚竹属3种重要散生竹光系统Ⅰ基因（Lhca1）的克隆、序列分析和蛋白结构预测

光系统Ⅰ(PSⅠ)在植物光合系统中具有重要功能,Lhca1是编码PSⅠ复合物中最主要的捕光色素蛋白LHCⅠ的基因。该研究采用RT-PCR法,从毛竹中克隆了捕光叶绿素a/b结合蛋白基因Lhca-Pe01(GenBank EU035496)的全长,从红壳竹和角竹中克隆了长度分别为616、613 bp的捕光叶绿素a/b结合蛋白基因片段LhcaH01(GenBank EU513200、 LhcaJ01(GenBank EU513201)。运用生物信息学方法对其核苷酸序列、编码的氨基酸序列以及蛋白结构进行预测。结果表明,LhcaPe01基因序列从第39 bp开始到第779 bp含有1个开放阅读框和一个中止密码子,该基因全长1 051 bp,在5′端有38 bp的非编码区,在3′端含有242 bp的非编码区和Poly(A) 30 bp。对这3个基因的保守片段的序列分析表明,刚竹属3种竹种毛竹、红壳竹和角竹保守区内核酸序列同源性非常高,在禾本科内不同属之间毛竹与大麦序列同源性最高,玉米次之。编码的氨基酸序列同源性与核酸序列同源性一致,最高是毛竹与大麦,水稻次之。经推测LhcaPe01编码的蛋白质等电点和分子量分别为5.400 0和22 107.34 D。蛋白质结构预测表明,毛竹、大麦、水稻、玉米的LHCⅠ蛋白结构非常相似。      

刚竹属3种重要散生竹光系统Ⅰ基因(Lhca 1)的克隆、序列分析和蛋白结构预测

光系统Ⅰ(PSⅠ)在植物光合系统中具有重要功能,Lhca1是编码PSⅠ复合物中最主要的捕光色素蛋白LHCⅠ的基因。该研究采用RT-PCR法,从毛竹中克隆了捕光叶绿素a/b结合蛋白基因LhcaPe01(GenBank EU035496)的全长,从红壳竹和角竹中克隆了长度分别为616、613 bp的捕光叶绿素a/b结合蛋白基因片段LhcaH01(GenBank EU513200)、LhcaJ01(GenBank EU513201)。运用生物信息学方法对其核苷酸序列、编码的氨基酸序列以及蛋白结构进行预测。结果表明,LhcaPe01基因序列从第39 bp开始到第779 bp含有1个开放阅读框和一个中止密码子,该基因全长1051 bp,在5′端有38 bp的非编码区,在3′端含有242 bp的非编码区和Poly(A)30 bp。对这3个基因的保守片段的序列分析表明,刚竹属3种竹种毛竹、红壳竹和角竹保守区内核酸序列同源性非常高,在禾本科内不同属之间毛竹与大麦序列同源性最高,玉米次之。编码的氨基酸序列同源性与核酸序列同源性一致,最高是毛竹与大麦,水稻次之。经推测LhcaPe01编码的蛋白质等电点和分子量分别为5.4000和22107.34 D。蛋白质结构预测表明,毛竹、大麦、水稻、玉米的LHCⅠ蛋白结构非常相似。     

过表达类光捕获蛋白3降低水稻籽粒中三烯生育酚含量

类光捕获蛋白3 (Light harvesting like protein 3, LIL3) 是光捕获复合物蛋白超家族 (Light harvesting complex, LHC) 的一员, 其特征是存在一个保守的 LHC motif 序列. 水稻 (Oryza sativa L.) LIL3 参与叶绿素、生育酚侧链的生物合成. 维生素 E 包括生育酚和三烯生育酚2种, 是一类重要的脂溶性化合物, 具有抗氧化活性. 为了探究 LIL3对水稻籽粒维生素E 含量的影响, 在日本晴（Oryza Sativa spp. Japonica.）中过表达 LIL3，得到了稳定的转基因株系. 分别对野生型和过表达植株穗长、每穗粒数、粒长、粒宽以及籽粒中的维生素 E 含量做了分析. 结果表明: 与野生型相比, LIL3过表达植株的穗长、粒长和粒宽没有明显变化, 每穗籽粒数略有所下降. 籽粒中三烯生育酚含量降低.     

乙烯利调控甘蔗基因差异表达研究

【目的】建立并优化乙烯利调控甘蔗基因差异表达的cDNA—AFLP分析体系和银染体系,利用该技术对乙烯利处理的甘蔗进行基因差异表达研究,探讨乙烯利调控甘蔗生长的分子机理。【方法】以甘蔗品种ROC16为材料,在甘蔗生长40d左右时,叶面喷施200mg／L乙烯利溶液（对照为清水）0、3、6、12、24、48h后,分别取甘蔗叶片提取,总RNA,建立cDNA—AFLP分析体系和银染体系;利用193对引物组合对乙烯利处理和对照的甘蔗叶片RNA混合池的样品进行差异表达分析,对部分差异转录片段进行回收、克隆、反向Northern杂交验证、序列分析和功能分析等。【结果】经cDNA—AFLP体系反应扩增,乙烯利处理和对照每个样品的扩增条带数均在35～80之间,处理和对照之间条带多态性明显。在反向Northern杂交验证分析中,24个测试样品中有11个无差异,假阳性率高达46％;在乙烯利作用下,甘蔗的CHI、GST、ARP、LHC、核结合蛋白基因以及一批未知基因差异表达,其中CHI、GST,LHC和核结合蛋白基因是与促进植物的抗病抗逆、提高光合作用等密切相关的因子。【结论】cDNA—AFLP技术是研究乙烯利诱导甘蔗相关基因差异表达和调控的一种较有效方法,具有可行性。乙烯利可能是通过调控甘蔗体内GST、CHI、A脐口LHC等基因的表达,从而表现出促进甘蔗生长、提高光合作用、增强抗病抗逆性等生理效应。     

乙烯利调控甘蔗基因差异表达研究

【目的】建立并优化乙烯利调控甘蔗基因差异表达的cDNA-AFLP分析体系和银染体系,利用该技术对乙烯利处理的甘蔗进行基因差异表达研究,探讨乙烯利调控甘蔗生长的分子机理。【方法】以甘蔗品种ROC16为材料,在甘蔗生长40 d左右时,叶面喷施200 mg/L乙烯利溶液(对照为清水)0、3、6、12、24、48 h后,分别取甘蔗叶片提取总RNA,建立cDNA-AFLP分析体系和银染体系;利用193对引物组合对乙烯利处理和对照的甘蔗叶片RNA混合池的样品进行差异表达分析,对部分差异转录片段进行回收、克隆、反向Northern杂交验证、序列分析和功能分析等。【结果】经cDNA-AFLP体系反应扩增,乙烯利处理和对照每个样品的扩增条带数均在35～80之间,处理和对照之间条带多态性明显。在反向Northern杂交验证分析中,24个测试样品中有11个无差异,假阳性率高达46%;在乙烯利作用下,甘蔗的CHI、GST、ARP、LHC、核结合蛋白基因以及一批未知基因差异表达,其中CHI、GST、LHC和核结合蛋白基因是与促进植物的抗病抗逆、提高光合作用等密切相关的因子。【结论】cDNA-AFLP技术是研究乙烯利诱导甘蔗相关基因差异表达和调控的一种较有效方法,具有可行性。乙烯利可能是通过调控甘蔗体内GST、CHI、ARP和LHC等基因的表达,从而表现出促进甘蔗生长、提高光合作用、增强抗病抗逆性等生理效应。     

毛竹茎秆快速生长期类囊体膜蛋白复合物BN-PAGE分析

  目的  探讨毛竹Phyllostachys edulis笋竹茎秆的光合特性和光系统的发育情况。  方法  以当年生毛竹叶片和笋竹茎秆为材料,采用蓝绿温和胶电泳(BN-PAGE)分析茎秆和叶片类囊体膜蛋白,同时测定了光合色素含量和77 K低温荧光发射光谱。  结果  茎秆叶绿素和类胡萝卜素质量分数显著低于叶片(P＜0.01),随着茎秆发育,叶绿素和类胡萝卜素质量分数显著升高。茎秆和叶片类囊体膜PSⅡ核心复合物较完整,捕光色素较多;叶片和茎秆基部PSⅠ核心复合物分离主要得到PsaA/B和PsaD亚基,茎秆中部得到PsaA/B,茎秆顶部未发现PsaA/B。叶片和茎秆77 K低温荧光发射光谱在685和745 nm处有2个明显主峰,四阶导数光谱出现6个极大值,主要是PSⅡ和PSⅠ核心复合物的荧光发射峰以及由PSⅡ外周捕光天线(LHCⅡ)、PSⅡ内周捕光天线(CP47)、PSⅡ内周捕光天线(CP43)、PSⅠ反应中心复合体(RCI)、PSⅠ捕光天线(LHCⅠ)的发射荧光峰引起的肩峰,其中茎秆顶部LHCⅡ和PSⅡ核心复合体的特征发射峰与叶片相比有明显蓝移现象。  结论  毛竹茎秆中PSⅡ核心复合体已形成,随着茎秆发育,笋衣逐渐脱落,色素大量合成,内周天线蛋白CP47和CP43以及外周捕光天线蛋白逐渐形成;同时,茎秆受到光照后PSⅠ核心蛋白PsaA和PsaB开始形成,逐渐组装合成PSⅠ核心复合体。图4表2参45     

微藻生物柴油研究进展

介绍了藻类生产及利用高油藻类制备生物柴油的研发现状,分析了目前藻类生物燃料研究中存在的困难,并展望了微藻产油制备生物柴油的研究方向。     

高CO2浓度对春兰叶片叶绿素·叶绿素蛋白质复合物含量的影响

[目的]为了研究春兰适应环境变化的方法。[方法]对自然状态（正常组,CO2浓度（370±50）μl/L）和高CO2浓度（试验组,CO2浓度（700±50）μl/L）春兰叶片的叶绿素及叶绿素蛋白质复合物含量进行研究。[结果]与正常组相比,试验组春兰叶片的叶绿素含量增高,叶绿素a/b降低;叶绿素蛋白质复合物的含量增加,经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳得到6条叶绿素蛋白质复合物带和1条游离色素带,表明叶绿素蛋白质复合物种类未发生变化。从电泳结果可以看出,叶绿素蛋白质复合物聚合态如LHCⅡ3的量增多,单体态LHCⅡ1和LHCⅡ2的量减少。[结论]叶绿素、叶绿素蛋白质复合物含量的变化是春兰对高CO2浓度的一种适应效应,有利于提高其在光合作用中光能的吸收、传递和转换的效率,并且支持高效的光合碳素同化作用。     

枸杞岛周围底栖海藻分布的回声探测及其插值研究

以枸杞岛天然海藻场近岸50 m范围内的底栖海藻为研究对象,利用BioSonics回声探测仪采集的回声样本,对未采样区域进行反距离加权插值预测,使用该方法探测评估底栖海藻资源量具有经济、高效的特点。枸杞岛地区的底栖海藻呈斑块状分布,插值预测可有效弥补回声采样难以覆盖全部研究区域的不足,并能由点及面地表现完整研究区域内底栖藻的资源状况;反距离加权插值法“在空间上越靠近就越相似”的预测特点与底栖海藻呈斑块状生长特点的契合性,适用于预测底栖海藻的空间分布情况;赋予反距离加权插值法合适的幂指数可准确高效地预测评估底栖海藻的生长分布情况,本研究中p=5为最佳幂指数。目前回声探测方法和插值预测方法在海藻资源评估领域的应用尚处于研究初期,本文探索了其在复杂的海洋环境中的应用特点,评估其应用效能。     

藻类DNA条形码技术在藻类研究中的应用

DNA条形码技术是用一个短的DNA片段对物种进行快速的鉴定和识别.以往的研究主要选取线粒体、质体和核糖体的部分片段来进行分析,但藻的种类不同,DNA片段不同,结果也不同.文中主要介绍了藻类DAN条形码的研究状况,并总结了用于藻类DNAbarcoding研究的基因片段的特点及所存在的问题,为藻类DNA条形码的进一步深入研究提供参考.     

济南53种淡水藻的形态鉴定及总脂含量测定

[目的]为淡水藻的研究和开发提供依据。[方法]将济南地区采集的藻种进行分离培养和显微鉴定,并测定含油藻种的总脂含量。[结果]53种淡水藻分别属于蓝藻门、绿藻门和硅藻门,共计3门4个属。13种含油淡水藻的总脂含量在5.48%～39.03%。[结论]不同淡水藻之间的总脂含量差别很大,有些淡水藻的总脂含量甚至超过了海洋微藻。     

呼和浩特地区秋季淡水蓝藻初报

蓝藻在植物界中的分类地位是最为低等和原始的,其分布范围极为广泛。近年来,蓝藻在渔业生产、生物固氮、环境保护和监测以及植物分类系统的研究中,表现出愈来愈重要的作用。作者自1981～1989年的秋季,在呼和浩特市地区选择了十几个采集点进行采集,初步对呼和浩特市地区秋季淡水蓝藻进行了系统的调查与分类研究,这项工作在内蒙古尚为空白。根据这项研究,呼和浩特市地区秋季淡水蓝藻共有3个目,4个科,17个属,26个种,其中有7个种作为存疑种,尚需进一步研究。     

水动力对藻类的作用机理研究

归纳总结近年来国内外关于水动力对藻类生长影响的相关研究报道,针对水动力对藻类的作用机理进行综述。     

微囊藻毒素检测方法研究进展

水体富营养化导致蓝藻疯长,其释放的微囊藻毒素对人体健康造成极大威胁。综述了近年来水中微囊藻毒素检测方法的研究进展,并提出了未来研究的方向,旨在为人体健康与环境管理服务。     

藻类转基因研究进展

从藻类遗传背景、选择标记基因、报告基因、启动子和转化方法等方面对藻类基因工程的研究进展进行了综述。     

氮磷比对藻类竞争生长的影响

[目的]为富营养化水体的水华控制提供理论依据。[方法]通过室内模拟方法,研究不同氮磷比对浮游藻类和附着藻类生长的影响。[结果]当氮磷比为20：1时,单独培养和混合培养条件下浮游藻类生长情况均较好,浮游藻类最高浓度差为159×105cells/L。当氮磷比为10：1时,对浮游藻类的影响显著,单独培养最高峰时藻类浓度仅为155×105cells/L。[结论]氮磷比对藻类浓度具有显著影响。